复杂度更高的热管理系统为智能电动汽车而生,单车价值为油车的3-4倍。
智能电动汽车较传统燃油汽车新增了动力电池和电驱动系统,热源更多且热管理模块结构更复杂。动力电池需要保持10-25度的良好工作温度,因 此冷却和加热功能的设计是电池热管理系统的核心要素,电驱系统也需要冷却散热保证正常工作。纯电动车型因没有内燃机系统,空调系统不再采 用热交换的方式(即用内燃机余热向座舱供暖),因此PTC或热泵已成为智能电动汽车座舱空调系统的关键组成部分。
单车价值方面,成熟且已规模化的燃油车热管理体系价值在2500元左右,新能源汽车中常规的PTC体系价值约为5500元,智能纯电动车中常见的 的热泵体系约为7000元,即将量产上车的CO2冷媒热泵体系约为10000元。整体来说,智能电动汽车热管理系统单车价值约为燃油车的3-4倍。

纯电动汽车热泵热管理系统回路全面由电动化零部件接管
对于由前端模块、HVAC模块和冷暖控制模块组成的空调系统回路,通过四通阀切换制冷与制热功能,在空调系统温度低的情况下可借助PTC进行 电辅热。作为心脏,电动空调压缩机替代机械压缩机为系统管路注入制冷剂;作为手指,电子膨胀阀是热管理控制系统灵敏度和精度的关键部件。
电驱动散热模块和电池温控模块是三电热管理系统的两大组成部分,前者仅需散热功能,由电子三通阀调节,后者由PTC进行加热,水冷板进行冷 却,Chiller负责对外热量交换管理。电子水泵对冷却液进行精确的流量调节,最大化满足三电系统的适宜工作温度。

因能耗问题热泵空调将逐渐替代PTC,未来热泵冷媒可能以CO2为主
PTC结构简单、成本低,是目前汽车市场主流的制热部件,但其存在能耗高的先天缺陷。热泵虽然存在一定的技术壁垒,但是常温下能效比(COP) 超过2,理论能耗仅为PTC的一半左右,但是以R134a为冷媒的热泵系统在低温环境下的制热效果较差,仍需PTC辅热。
目前使用最广的制冷剂为R134a,更环保R1234yf 冷媒的热泵可兼容现有热泵主要零件,技术替代成本低,但美国杜邦和霍尼韦尔的专利仍在保护 期,成本较高。R744(二氧化碳)冷媒热泵在低温情况下的制热效果更优,但需要对系统进行耐高压的重新设计,技术替代成本较高,这也是限 制该技术量产上车的主要桎梏。但受R744极低成本的驱动,目前业内已有部分企业开始布局该冷媒,未来极可能成为主流技术方向。